- •Часть I. Живые системы
- •Глава 1. Свойства и происхождение жизни
- •1.1. Предмет, задачи и методы биологии
- •1.2. Свойства живой материи
- •1.3. Уровни организации живой природы
- •1.4. Происхождение жизни
- •2.2.1. Неорганические вещества
- •Глава 2. Химический состав живых организмов
- •2.1. Элементный состав
- •2.2. Молекулярный состав
- •2.2.1.2. Минеральные соли
- •2.2.2. Органические вещества
- •2.2.2.1. Углеводы
- •2.2.2.2. Липиды
- •2.2.2.3. Белки
- •2.2.2.4. Нуклеиновые кислоты
- •Глава 3. Строение клетки
- •3.1. Типы клеточной организации
- •3.2. Строение эукариотической клетки
- •3.2.2. Цитоплазма
- •3.2.3. Ядро
- •Глава 4. Обмен веществ и превращение энергии
- •4.1. Типы питания живых организмов
- •4.2. Понятие о метаболизме
- •4.3. Атф и ее роль в метаболизме
- •4.4. Энергетический обмен
- •4.5. Пластический обмен
- •4.5.1. Фотосинтез
- •4.5.2. Хемосинтез
- •4.5.3. Биосинтез белка
- •Глава 5. Размножение и индивидуальное развитие организмов
- •5.1. Воспроизведение клеток
- •5.1.1. Хромосомный набор
- •5.1.2. Клеточный цикл
- •5.1.3. Деление клетки
- •5.1.3.1. Митоз
- •5.1.3.2. Мейоз
- •5.2. Размножение организмов
- •5.2.1. Бесполое размножение
- •5.2.2. Половое размножение
- •5.2.2.1. Половые клетки
- •5.2.2.2. Образование половых клеток
- •5.2.2.3. Оплодотворение
- •5.3. Индивидуальное развитие организмов
- •5.3.1. Типы онтогенеза
- •5.3.2. Эмбриональное развитие
- •Глава 6. Генетика и селекция
- •6.1. Наследственность
- •6.1.1. Основные понятия
- •6.1.2. Законы г.Менделя
- •6.1.3. Сцепленное наследование. Нарушение сцепления
- •6.1.4. Генетика пола
- •6.1.5. Генетика крови
- •6.1.6. Взаимодействие генов
- •6.1.7. Хромосомная теория наследственности
- •6.2. Изменчивость
- •6.2.4. Основные методы генетики
- •6.3. Селекция
- •Глава 7. Эволюция
- •7.1. Эволюционное учение
- •7.1.1. Развитие эволюционных идей
- •7.1.2. Микроэволюция
- •7.1.2.1. Вид и популяции
- •7.1.2.2. Генетика популяций
- •7.1.2.3. Элементарные факторы эволюции
- •7.1.2.4. Видообразование
- •7.1.3. Макроэволюция
- •7.1.3.1. Дивергенция и конвергенция
- •7.1.3.2. Главные направления эволюции
- •7.1.3.3. Главные пути эволюции
- •7.2. Развитие органического мира
- •7.2.1. Доказательства эволюции органического мира
- •7.2.2. Краткая история развития органического мира
- •7.3. Происхождение человека 7.3.1. Ч.Дарвин о происхождении человека
- •7.3.2. Эволюция человека
- •7.3.3. Расы современного человека
- •Глава 8. Многообразие живых организмов
- •8.1. Систематика, классификация и таксономия живых организмов
- •II. Клеточные формы.
- •1. Надцарство Прокариоты (Procariota):
- •2. Надцарство Эукариоты (Eycariota):
- •8.2. Характеристика основных систематических групп организмов
- •8.2.1. Вирусы
- •8.2.2. Прокариоты
- •8.2.3. Грибы
- •8.2.4. Растения
- •8.2.5. Животные
- •Часть II. Человек и его здоровье
- •Глава 9. Человек
- •9.1. Ткани, органы, регуляция жизнедеятельности
- •9.1.1. Ткани
- •9.1.2. Органы и системы органов
- •9.1.3. Нервная и гуморальная регуляции деятельности организма
- •9.2. Опорно-двигательная система
- •9.2.1. Скелет
- •9.2.1.1. Строение костей
- •9.2.2.1. Строение мышц
- •9.2.1.2. Соединения костей
- •9.2.1.3. Отделы скелета
- •9.2.2. Скелетные мышцы
- •9.2.2.2. Работа мышц
- •9.3. Пищеварительная система и обмен веществ
- •9.3.1. Пищеварительная система
- •9.3.1.1. Питательные вещества и пищевые продукты
- •9.3.1.2. Строение и функции органов пищеварения
- •9.3.1.3. Пищеварение в ротовой полости
- •9.3.1.4. Пищеварение в желудке
- •9.3.1.5. Пищеварение в кишечнике
- •9.3.1.6. Всасывание
- •9.3.2. Обмен веществ
- •9.3.2.1. Обмен белков
- •9.3.2.2. Обмен углеводов
- •9.3.2.3. Обмен жиров
- •9.3.2.4. Водно-солевой обмен
- •9.3.2.5. Витамины
- •9.4. Дыхательная система
- •9.4.1. Внешнее дыхание
- •9.4.2. Транспорт газов
- •9.4.3. Газообмен в легких и тканях
- •9.5. Выделительная система
- •9.6. Кровеносная система
- •9.6.1. Кровь
- •9.6.1.1. Плазма крови
- •9.6.1.2. Форменные элементы крови
- •9.6.1.3. Свертывание крови
- •9.6.1.4. Переливание крови
- •9.6.1.5. Иммунитет
- •9.6.2. Кровообращение
- •9.6.2.1. Строение сердца
- •9.6.2.2. Работа сердца
- •9.6.2.3. Сосуды
- •9.6.2.5. Кровяное давление и пульс
- •9.6.2.6. Лимфатическая система
- •9.7. Нервная система и высшая нервная деятельность
- •9.7.1. Нервная система
- •9.7.1.1. Рефлексы
- •9.7.1.2. Спинной мозг
- •9.7.1.3. Головной мозг
- •9.7.1.4. Вегетативная нервная система
- •9.7.2. Высшая нервная деятельность
- •9.7.2.1. Безусловные и условные рефлексы
- •9.7.2.2. Психика, психические явления, поведение человека
- •9.7.2.3. Сознание
- •9.8. Органы чувств (анализаторы)
- •9.9. Кожа
- •9.10. Железы внутренней секреции
- •9.11. Размножение и развитие
- •9.11.1. Мужская и женская половые системы
- •9.11.2. Развитие организма
- •Глава 10. Факторы здоровья и факторы риска
- •10.1. Понятие фактора здоровья и фактора риска
- •10.2. Генетические факторы
- •10.3. Состояние окружающей среды
- •10.4. Медицинское обеспечение
- •10.5. Условия и образ жизни
- •10.6. Доминирующие факторы риска и их проявления в современном обществе
- •Часть III. Экология и охрана природы
- •Глава 11. Общая экология
- •11.1. Экология особей
- •11.1.1. Среды жизни и экологические факторы
- •11.1.2. Адаптации организмов к условиям среды
- •11.1.3. Законы действия экологических факторов
- •11.1.4. Основные экологические факторы
- •11.1.5. Биологические ритмы
- •11.2. Экология популяций
- •11.2.1. Понятие о популяции
- •11.2.2. Статические показатели популяции
- •11.2.3. Динамические показатели популяции
- •11.2.4. Экологические стратегии выживания популяций
- •11.2.5. Регуляция численности (плотности) популяции
- •11.3. Экология сообществ и экосистем
- •11.3.1. Понятие о биоценозе, биогеоценозе, экосистеме
- •11.3.2. Типы связей и взаимоотношений между организмами
- •11.3.3. Структура и функционирование экосистем
- •11.3.4. Биологическая продуктивность экосистем
- •11.3.5. Динамика экосистем
- •11.3.6. Природные экосистемы (биомы)
- •11.3.6.1. Наземные экосистемы
- •11.3.6.2. Водные экосистемы
- •11.3.6.3. Пресноводные экосистемы
- •11.3.6.4. Морские экосистемы
- •11.3.7. Антропогенные экосистемы: агроэкосистемы и урбосистемы
- •Глава 12. Биосфера земли
- •12.1. Геосферы земли
- •12.1.1. Общая характеристика планеты Земля
- •12.1.2. Атмосфера
- •12.1.3. Гидросфера
- •12.1.4. Литосфера и внутреннее строение Земли
- •12.1.5. Педосфера (почвенный покров)
- •12.2. Строение и свойства биосферы
- •12.2.1. Строение и границы биосферы
- •12.2.2. Распределение жизни в биосфере
- •12.2.3. Функции живого вещества
- •12.2.4. Свойства биосферы
- •12.2.5. Круговорот веществ в биосфере
- •12.2.6. Ноосфера как стадия эволюции биосферы
- •Глава 13. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды
- •13.1. Предмет и задачи природопользования и охраны природы
- •13.1.1. Понятие о природопользовании и охране природы
- •13.1.2. Мотивы рационального природопользования и охраны природы
- •13.1.3. Принципы (правила) рационального природопользования и охраны природы
- •13.1.4. Природная среда: природные ресурсы и природные условия
- •13.1.5. Классификация природных ресурсов
- •13.2. Взаимоотношения природы и общества
- •13.2.1. Воздействие человека на природу и природы на человека
- •13.2.2. Экологический кризис и экологическая катастрофа
- •13.2.3. История взаимоотношений общества и природы
- •13.2.4. Важнейшие экологические проблемы современности
- •13.2.5. Глобальные прогностические модели
- •13.3. Мероприятия по охране окружающей среды и рационализации природопользования
- •13.3.1. Малоотходные и безотходные технологии
- •13.3.2. Нормирование качества окружающей среды
- •13.3.3. Особо охраняемые природные территории
- •13.3.4. Мониторинг окружающей среды
- •13.3.6. Экологизация сознания
- •13.3.7. Международное сотрудничество в области природопользования и охраны окружающей среды
11.1.2. Адаптации организмов к условиям среды
Адаптации - различные приспособления к среде обитания, выработавшиеся у организмов в процессе эволюции. Адаптации проявляются на разных уровнях организации живой материи: от молекулярного до биоценотического. Способность к адаптации - одно из основных свойств живой материи, обеспечивающее возможность ее существования. Адаптации развиваются под действием трех основных факторов: наследственность, изменчивость и естественный (а также искусственный) отбор.
Существует три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды: активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий. Активный путь - усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организма, несмотря на отклонения фактора от оптимума. Например, поддержание постоянной температуры тела у теплокровных животных (птиц и млекопитающих), оптимальной для протекания биохимических процессов в клетках. Пассивный путь - подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. Например, переход при неблагоприятных условиях среды в состояние анабиоза (скрытой жизни), когда обмен веществ в организме практически полностью останавливается (зимний покой растений, сохранение семян и спор в почве, оцепенение насекомых, спячка позвоночных животных и т.д.). Избегание неблагоприятных воздействий - выработка организмом таких жизненных циклов и поведения, которые позволяют избежать неблагоприятных воздействий. Например, сезонные миграции животных.
Обычно приспособление вида к среде осуществляется тем или иным сочетанием всех трех возможных путей адаптации.
Адаптации можно разделить на три типа: морфологические, физиологические и этологические. Морфологические адаптации сопровождаются изменением в строении организма (например, видоизменение листа у растений пустынь). Морфологические адаптации у растений и животных приводят к образованию определенных жизненных форм. Физиологические адаптации - изменения в физиологии организмов (например, способность верблюда обеспечивать организм влагой путем окисления запасов жира). Этологические адаптации - изменения в поведении (например, сезонные миграции млекопитающих и птиц, впадение в спячку в зимний период). Этологические адаптации характерны для животных.
11.1.3. Законы действия экологических факторов
Факторы среды имеют количественное выражение. По отношению к каждому фактору можно выделить зону оптимума (зону нормальной жизнедеятельности), зону пессимума (зону угнетения) и пределы выносливости организма. Оптимум - такое количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнетена. За пределами выносливости существование организма невозможно. Различают нижний и верхний предел выносливости.
Способность живых организмов переносить количественные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называется экологической валентностью (толерантностью, устойчивостью, пластичностью). Значения экологического фактора между верхним и нижним пределами выносливости называется зоной толерантности. Виды с широкой зоной толерантности называются эврибионтными, с узкой - стенобионтными. Организмы, переносящие значительные колебания температуры, называются эвритермные, а приспособленные к узкому интервалу температур - стенотермные. Таким же образом по отношению к давлению различают эври- и стенобатные организмы, по отношению к степени засоления среды - эври- и стеногалинные, и т.д.
Экологические валентности отдельных индивидуумов не совпадают. Поэтому экологическая валентность вида шире экологической валентности каждой отдельной особи.
Экологические валентности вида к разным экологическим факторам могут существенно отличаться. Набор экологических валентностей по отношению к разным факторам среды составляет экологический спектр вида.
Экологический фактор, количественное значение которого выходит за пределы выносливости вида, называется лимитирующим (ограничивающим) фактором. Такой фактор будет ограничивать распространение вида даже в том случае, если все остальные факторы будут благоприятными. Лимитирующие факторы определяют географический ареал вида. Знание человеком лимитирующих факторов для того или иного вида организмов позволяет, изменяя условия среды обитания, либо подавлять, либо стимулировать его развитие.
Можно выделить основные закономерности действия экологических факторов:
Закон относительности действия экологического фактора - направление и интенсивность действия экологического фактора зависят от того, в каких количествах он берется. Не бывает абсолютно полезных или вредных экологических факторов: все дело в количестве. Например, если температура окружающей среды слишком низкая или слишком высокая, то есть выходит за пределы выносливости живых организмов, это для них плохо. Благоприятными являются только оптимальные значения.
Закон относительной заменяемости и абсолютной незаменимости экологических факторов - абсолютное отсутствие какого-либо из обязательных условий жизни заменить другими экологическими факторами невозможно, но недостаток или избыток одних экологических факторов может быть возмещен действием других экологических факторов. Например, полное (абсолютное) отсутствие воды нельзя компенсировать другими экологическими факторами. Однако если другие экологические факторы находятся в оптимуме, то перенести недостаток воды легче, чем когда и другие факторы находятся в недостатке или избытке.